Phương pháp giải bài tập anđehit - xeton đặc trưng: Tài liệu bài giảng

Phương pháp giải các bài tập ñặc trưng về Andehit-Xeton

Khóa học LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP ðẶC TRƯNG VỀ ANðEHIT-XETON TÀI LIỆU BÀI GIẢNG

1. Phản ứng ñốt cháy Tùy theo cấu tạo của anñehit và xeton (mạch C, số nhóm chức, ...) mà ta có các dãy ñồng ñẳng khác nhau. Trong chương trình phổ thông, ta chủ yếu xét dãy ñồng ñẳng anñehit/xeton no, ñơn chức, mạch hở, có các ñặc ñiểm sau: - Công thức dãy ñồng ñẳng: CnH2nO. - Khi ñốt cháy:

= n

H O 2

= n

- n

an®ehit/xeton

H O 2

và

= n

= 0,085 mol

CaCO

2On = 0,1025 mol

Ngoài ra, cũng cần chú ý ñến các dãy có công thức dạng CnH2n-2Ox (no, mạch hở, 2 chức hoặc không no, một nối ñôi, mạch hở, ñơn chức) khi ñốt cháy: < n VD1: Một hỗn hợp gồm anñehit acrylic và một anñehit ñơn chức X. ðốt cháy hoàn toàn 1,72 gam hỗn hợp trên cần vừa hết 2,296 lít khí oxi (ñktc). Cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu ñược 8,5 gam kết tủa. Công thức cấu tạo của X là: A. HCHO. D. C3H5CHO. C. CH3CHO. B. C2H5CHO. n

Áp dụng ñịnh luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m →

2 →

+ m = m + m Andehit O CO H O 2 m = 1,26 gam

= 0,07 mol

H O 2

= 2×0,085 + 0,07 - 2×0,1025 = 0,035 mol

Andehit

Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố O, ta có:

M =

49,14

1, 72 0, 035

Do ñó, KLPT trung bình của 2 anñêhit là:

= n

- n

= 0,015 mol

C H O

H O 2

Và anñêhit còn lại có số mol là 0,02 mol. Gọi M là KLPT của Anñêhit còn lại thì: ×

→

× = 56 0,015 + M 0,02 = 1,72 gam

M = 44

X lµ CH CHO

Andehit

Anñehit acrylic có M = 56 → anñêhit còn lại có M < 49,14 , tức là ñáp án A hoặc C. Anñêhit acrylic (C3H4O) là anñêhit không no 1 nối ñôi, anñêhit còn lại là no ñơn chức nên:

n = 0,55 mol; n

→

0,1C H O + 0,55O

0,4CO + ---H O

→

mol

= 0,4 mol Sơ ñồ hóa phản ứng ñốt cháy, ta có: Bảo toàn các nguyên tố trong phản ứng trên, ta có: - Với O: 0,1 0,55 2 = 0,4 2 + n

0, 4

H O 2

x =

→ 0, 4 × → 0, 4 2

4 y =

0,1x = 0,1y =

oNi, t  →

RCOR' + H

RCH(OH)R'

B. CH3−CH2−CH2−CHO. D. CH2=C=CH−CHO. VD2: ðốt cháy hoàn toàn 0,1 mol anñehit ñơn chức X mạch thẳng cần dùng vừa ñủ 12,32 lít khí O2 (ñktc), thu ñược 17,6 gam CO2. Công thức cấu tạo của X là: A. CH≡C−CH2−CHO. C. CH2=CH−CH2−CHO. Gọi CTPT của anñehit ñã cho là CxHyO.

- Với C: - Với H: Vậy, anñehit ñã cho có CTPT là C4H8O và cấu tạo phù hợp là CH3−CH2−CH2−CHO. 2. Phản ứng Hiñr hóa Tổng quát: + Nếu R’ là H: + Nếu R’ là gốc hiñrocacbon: VD1: Chia hỗn hợp hai anñehit no ñơn chức làm 2 phần bằng nhau:

- Trang | 1 -

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt

Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12

Phương pháp giải các bài tập ñặc trưng về Andehit-Xeton

D. 1,444 lít. C. 1,344 lít. B. 1,443 lít.

Khóa học LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc - Phần I: ðem ñốt cháy hoàn toàn thu ñược 1,08 gam H2O. - Phần II: Tác dụng với H2 dư (Ni, t0) thu hỗn hợp A. ðem A ñốt cháy hoàn toàn thì thể tích CO2 (ñktc) thu ñược là: A. 1,434 lít. VD2: Hiñrô hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anñehit no, ñơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy ñồng ñẳng thu ñược (m + 1) gam hỗn hợp hai ancol. Mặt khác, khi ñốt cháy hoàn toàn cũng m gam X thì cần vừa ñủ 17,92 lít khí O2 (ở ñktc). Giá trị của m là: A. 10,5 gam.

→

RCHO + Br + H O 2

→

↓

D. 24,8 gam. B. 17,8 gam. C. 8,8 gam. (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2009)

RCOONH + 2Ag

+ 3NH + H O 3

3 2

↓

→

RCHO + 2Cu(OH) + NaOH

RCOONa + Cu O + 3H O

→ NH

↓

3. Phản ứng oxh Nguyên tử C trong nhóm chức –CHO của anñehit vẫn còn H nên vẫn còn tính khử và có thể tham gia các phản ứng oxh không hoàn toàn, xeton không có tính chất này. - Phản ứng với dung dịch Br2 hoặc KMnO4 tạo axit cacboxylic. RCOOH + 2HBr Tổng quát: Chú ý: Anñehit no chỉ làm mất màu Br2 khi có mặt H2O (phản ứng oxh – kh), chỉ anñehit không no mới làm mất màu dung dịch Br2/CCl4. - Phản ứng với phức bạc hoặc ñồng: RCHO + 2Ag[(NH ) ]OH

RCHO + Ag O

+ H O

→ OH

↓

RCHO + 2Cu(OH)

RCOOH + Cu O + 2H O

Chú ý: Trong các bài tập, ta chỉ quan tâm tới các tỷ lệ phản ứng, do ñó, có thể viết gọn là RCOOH + 2Ag

D. 4. B. 2.

VD1: Anñehit X có phân tử khối là 72. Khi cho 7,2 gam X tác dụng với Ag2O/NH3 ñun nóng thu ñược tối ña 43,2 gam Ag. Số anñehit thoả mãn ñiều kiện ñó là: A. 1. C. 3. VD2: ðốt cháy hoàn toàn 1 mol hợp chất hữu cơ X, thu ñược 4 mol CO2. Chất X tác dụng ñược với Na, tham gia phản ứng tráng bạc và phản ứng cộng Br2 theo tỉ lệ mol 1:1. Công thức cấu tạo của X là: A. HOOC-CH=CH-COOH. C. HO-CH2-CH2-CH2-CHO. B. HO-CH2-CH2-CH=CH-CHO. D. HO-CH2-CH=CH-CHO. (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2009)

Dữ kiện 1: ðốt cháy hoàn toàn 1 mol X, thu ñược 4 mol CO2 → X có 4 nguyên tử C → loại B. Dữ kiện 2: X tham gia phản ứng tráng bạc → loại A. Dữ kiện 3: X phản ứng cộng Br2 theo tỉ lệ mol 1:1 → loại C. VD3: ðốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X, thu ñược 0,351 gam H2O và 0,4368 lít khí CO2 (ở ñktc). Biết X có phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm khi ñun nóng. Chất X là: A. CH3COCH3. C. CH2=CH-CH2-OH. B. O=CH-CH=O. D. C2H5CHO. (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2009)

→ loại B.

H O 2

B. OHC – CHO. C. HCHO. Dữ kiện 1: Dữ kiện 2: X có phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm khi ñun nóng → loại A, C. VD4: Cho 0,1 mol anñehit X tác dụng với lượng dư AgNO3 (hoặc Ag2O) trong dung dịch NH3, ñun nóng thu ñược 43,2 gam Ag. Hiñro hóa X thu ñược Y, biết 0,1 mol Y phản ứng vừa ñủ với 4,6 gam Na. Công thức cấu tạo thu gọn của X là: A. CH3CHO. D. CH3CH(OH)CHO. (Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối A – 2007)

Tính nhẩm: 43,2/108 = 0,4 mol → tỷ lệ anñehit : Ag = 1: 4 → Anñehit 2 chức → loại A, D. Tính nhẩm: 4,6/23 = 0,2 mol → tỷ lệ rượu : Na = 1:2 → Y có 2 nhóm –OH → loại C. VD5: Hiñro hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anñehit no, ñơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy ñồng ñẳng thu ñược (m + 1) gam hỗn hợp hai ancol. Mặt khác, khi ñốt cháy hoàn toàn cũng m gam X thì cần vừa ñủ 17,92 lít khí O2 (ở ñktc). Giá trị của m là: A. 17,8.

- Trang | 2 -

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt

Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12

D. 8,8. C. 10,5. B. 24,8.

Phương pháp giải các bài tập ñặc trưng về Andehit-Xeton

Khóa học LTðH môn Hóa –Thầy Ngọc

D. 53,85% C. 35,00% B. 46,15%

Do HCHO chứa 1C nên

và

- 0,35 = 0,3 mol

= n

= 0,35 mol

HCHO

n = 2H

11,7 18

7,84 22,4

(HCHO khi cháy cho

= n

H O 2

≈

Do ñó,

100%

46,15%

%V = 2H

0, 3 + 0,3 0,35

Do ñó, ñáp án ñúng là B.

(Trích ñề thi tuyển sinh ðH – Cð khối B – 2009) VD6: Cho hỗn hợp khí X gồm HCHO và H2 ñi qua ống sứ ñựng bột Ni nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu ñược hỗn hợp khí Y gồm hai chất hữu cơ. ðốt cháy hết Y thì thu ñược 11,7 gam H2O và 7,84 lít khí CO2 (ở ñktc). Phần trăm theo thể tích của H2 trong X là A. 65,00% Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố - quy ñổi ta sẽ thấy ñốt cháy hỗn hợp Y = ñốt cháy hỗn hợp X, do ñó ta coi như sản phẩm ñốt cháy Y là từ phản ứng ñốt cháy X (quy ñổi). Nói cách khác, ta coi như phản ứng hiñro hóa HCHO chưa xảy ra.